Иммунитет виды и формы микробиология
1. Понятие об иммунитете. Виды иммунитета
Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.
Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.
Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Явления иммунитета многообразны. Основная его задача – распознавание чужеродного агента.
Иммунитет может быть инфекционным, противоопухолевым, трансплантационным. Иммунитет обеспечивается работой иммунной системы, в основе его лежат специфические механизмы.
Виды инфекционного иммунитета:
1) антибактериальный;
2) антитоксический;
3) противовирусный;
4) противогрибковый;
5) антипротозойный.
Инфекционный иммунитет может быть:
1) стерильным (возбудителя в организме нет, а устойчивость к нему есть);
2) нестерильным (возбудитель находится в организме).
Различают врожденный и приобретенный, активный и пассивный, видовой и индивидуальный иммунитет.
Врожденный иммунитет к инфекционным заболеваниям имеется с рождения. Может быть видовым и индивидуальным.
Видовой иммунитет – невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида, т. е. человек не болеет зоонозными заболеваниями. Видовой иммунитет всегда активный.
Индивидуальный врожденный иммунитет пассивный, так как обеспечивается передачей иммуноглобулинов плоду от матери через плаценту (плацентарный иммунитет). Таким образом, новорожденный защищен от инфекций, которыми переболела мать.
Приобретенным иммунитетом называют такую невосприимчивость организма человека к инфекционным агентам, которая формируется в процессе его индивидуального развития и характеризуется строгой специфичностью. Он всегда индивидуальный. Он может быть естественным и искусственным.
Естественный иммунитет может быть:
1) активным. Формируется после перенесенной инфекции; постинфекционный иммунитет может сохраняться в течение длительного времени, иногда в течение всей жизни;
2) пассивным. Ребенку с молоком матери передаются иммуноглобулины класса А и I.
Искусственный иммунитет можно создавать активно и пассивно. Активный формируется введением антигенных препаратов, вакцин, анатоксинов. Пассивный иммунитет формируется введением готовых сывороток и иммуноглобулинов, т. е. готовых антител.
Создание иммунитета лежит в основе специфической иммунопрофилактики инфекционных заболеваний.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Похожие главы из других книг:
1. Клональная теория иммунитета
Принципиальные отличия клональной теории Барнетта от всех предыдущих становятся понятнее, если антиген сравнить с замком, а антитело к нему — с ключом, которое отпирает именно этот замок, выбирая его из множества других. Трудность решения
2. Клеточные механизмы иммунитета
Иммунитет осуществляется лимфоцитами, которые, как и все клетки крови, образуются из одного источника — стволовых клеток крови в костном мозге и селезенке. Начальным этапом образования лимфоцитов являются полустволовые клетки —
Армия иммунитета
Пришла пора выяснить, какое оружие и кто солдаты непобедимой армии иммунитета. Именно непобедимой, не возражайте. Не приводите в качестве примеров ужасающие и опустошительные эпидемии «черной смерти» (чумы) в Западной Европе XIV века. Помнит автор и про
Какие дефекты иммунитета известны науке?
— Какие же формы иммунодефицитов известны науке?
— Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить устройство и работу иммунной системы.
Иммунный ответ организма на любое чужеродное вторжение складывается из двух
Рак, аллергия и другие промахи иммунитета
Раковые клетки возникают из клеток собственного тела. Значит, они свои, а не чужие. Значит, иммунная система не может их «увидеть».
— Иммунная система организма направлена на то, чтобы уничтожать любые клетки, которые были или
Что делают для стимуляции противоракового иммунитета.
— Наверное, это еще не умеют?
— Да, в отношении раковых антигенов не умеют.
— А что же делают, чтобы стимулировать противораковый иммунитет?
Когда произносишь слово «история», возникают представления
Аллергия — еще один промах иммунитета.
— По–моему, опасность преувеличена. Если повторное введение чужеродных белков может принести вред, не надо их вводить.
— Повышенная чувствительность к чужеродным белковым веществам не была бы серьезной медицинской
Иммунная система состоит из тысячи лимфоцитных клонов. Теория иммунитета.
— Что такое клон и обязательно ли он вреден?
— Нет, иммунная система состоит из тысячи лимфоцитарных клонов.
— Из тысячи?
— Может быть, и больше.
Кажется, уже все привыкли, что
18. Предмет иммунологии. Виды иммунитета
Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.Под
4. Особенности противовирусного иммунитета
Противовирусный иммунитет начинается со стадии презентации вирусного антигена Т-хелперами.Сильными антигенпрезентирующими свойствами при вирусных инфекциях обладают дендритные клетки, а при простом герпесе и ретровирусных
Виды более крупных родов в каждой стране варьируют чаще, чем виды меньших родов.
Если растения какой-нибудь страны, описанные в какой-либо «Флоре», разделить на две равные группы так, чтобы в одну из них вошли представители значительно крупных родов (т. е. родов, включающих
О медленном и постепенном появлении новых видов. – О различных скоростях их изменения. – Виды, однажды исчезнувшие, не появляются вновь. – Группы видов следуют в своем появлении и исчезновении тем же правилам, как и отдельные виды.
Посмотрим теперь, согласуются ли
7.1. Понятие о биоценозе
Каждый организм живет в окружении множества других, вступает с ними в самые разнообразные отношения как с отрицательными, так и с положительными для себя последствиями и в конечном счете не может существовать без этого живого окружения. Связь с
10.1. Понятие о биосфере
Идея о влиянии жизни на природные процессы на огромных пространствах Земли была впервые научно обоснована на рубеже XIX и XX столетий в трудах В. В. Докучаева, который указал на зависимость типа почвообразования не только от климата, но и от
Понятие поведения
О психических явлениях объективный наблюдатель судит не непосредственно, а измеряя их проявления в активности живого организма, в первую очередь в поведении. Поэтому остановимся подробнее на этом понятии.Термин «поведение» для обозначения
Понятие стресса
Уолтер Кеннон первым отметил, что организм отвечает на самые разные физические и психологические воздействия сходным образом: из мозгового слоя надпочечников в кровь выделяется адреналин[85]. Сигнал на его выделение поступает по чревному нерву, который
ГЛАВА 13. ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
13.3. ИММУНИТЕТ, ЕГО ВИДЫ И ФАКТОРЫ
В зависимости от свойств возбудителя и формы его воздействия на макроорганизм инфекционный процесс может иметь различные проявления: от бессимптомного носительства до тяжелых форм заболевания с летальным исходом. В ходе заболевания макроорганизм стремится уменьшить или полностью ликвидировать деятельность возбудителя и восстановить нарушенный гомеостаз. В большинстве случаев инфекционное заболевание завершается выздоровлением и прибретением организмом нового качества — иммунитета.
Иммунитет (от лат. immunitas — освобождение, избавление от чего-либо) — специфическая невосприимчивость или устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Под иммунитетом понимают совокупность наследственно полученных и приобретенных организмом физиологических приспособлений, которые препятствуют проникновению и распространению болезнетворных агентов, обезвреживают выделяемые ими продукты и способствуют удалению чужеродных для организма белковых веществ (антигенов) и самих микроорганизмов.
Видовой иммунитет или генетическая устойчивость представляет собой невосприимчивость некоторых видов животных к болезням, поражающим другие виды. Видовой иммунитет передается по наследству. Например, люди невосприимчивы к чуме рогатого скота, куриной холере; с другой стороны, животные не болеют многими болезнями человека — брюшным тифом, холерой, скарлатиной, корью. Видовой иммунитет может быть абсолютным и относительным. При абсолютном иммунитете не удается вызвать заболевание у данного вида животного, характерное для другого вида. Так, у лошади имеется абсолютный иммунитет к чуме крупного рогатого скота. Относительный видовой иммунитет может быть прерван изменением условий внешней среды (например, при повышении температуры тела у нечувствительных к столбнячному токсину лягушек появляется чувствительность к нему).
Приобретенный иммунитет специфичен и не передается по наследству. Он формируется естественно в результате инфекционного заболевания или создается искусственно путем воздействия антигена на иммунную систему (например, при вакцинации).
Естественный активный (постинфекционный) иммунитет появляется после перенесенного организмом инфекционного заболевания. После некоторых заболеваний он может сохраняться в течение всей жизни.
Естественным пассивным иммунитетом (плацентарным) обладают новорожденные дети, приобретая его от иммунной системы матери в период внутриутробного развития. Антитела организма матери поступают в плод через плаценту, поэтому созданный таким образом иммунитет называют плацентарным.
Искусственный активный иммунитет (поствакцинальный) возникает после вакцинации микробами или продуктами их жизнедеятельности (токсинами). Этот иммунитет менее продолжителен, чем такой же естественный. Так, вакцина против сальмонеллеза создает иммунитет примерно на 6 мес., а вакцина против сибирской язвы — на 1 год.
Искусственный пассивный иммунитет (сывороточный) появляется в результате введения в организм готовых защитных факторов — иммуноглобулинов (антител), взятых от другого иммунного организма. Они накапливаются в иммунной сыворотке естественно переболевшего или вакцинированного животного.
13.3.1. Факторы иммунитета
Средства защиты макроорганизма от чужеродного воздействия весьма разнообразны. Различают неспецифические и специфические механизмы противоинфекционной защиты организма.
К врожденным факторам неспецифической защиты организма относятся: кожа, слизистые покровы, лизоцим, нормальная микрофлора, фагоцитоз.
Кожа и слизистые оболочки механически препятствуют проникновению микроорганизмов и других антигенов в организм. Органические кислоты (уксусная, муравьиная, молочная и др.), выделяемые потовыми и сальными железами кожи, обладают бактерицидными свойствами. Поэтому различные микроорганизмы быстро исчезают с кожных покровов.
Лизоцим содержится в больших количествах во всех секретах, жидкостях и тканях организма (слюна, слезы, кишечная слизь, грудное молоко, сыворотка крови, лейкоциты и т. д.). Лизоцим продуцируется моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Он вызывает лизис многих сапрофитных и патогенных бактерий. Механизм действия лизоцима состоит в гидролизе гликозидных связей между N-ацетилглюкозамином и N-ацетилмурамовой кислотой в пептидогликановом слое муреина.
Нормальная микрофлора человека способствует созданию иммунной системы и поддержанию ее в состоянии высокой активности. Многие представители нормальной микрофлоры обладают антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, препятствуя их внедрению и размножению в организме.
В процессе эволюции сформировался комплекс гуморальных и клеточных факторов неспецифической устойчивости к чужеродным веществам и микробам, попавшим в организм. К гуморальным факторам относятся система комплемента, интерферон, трансферрин, β-лизины, фибронектин и др. Эти вещества содержатся в крови и жидкостях организма.
Фагоцитоз (от греч. phago — пожираю, cytos — клетка) является важнейшей защитной реакцией организма. Впервые в 1882 г. на такое явление в природе обратил внимание И. И. Мечников.
Фагоцитоз — процесс поглощения и переваривания антигенных веществ, в том числе и микроорганизмов, клетками, называемыми фагоцитами. Фагоциты захватывают бактерии, грибы, вирусы и инактивируют их посредством набора ферментов и способности секретировать Н2О2 и другие перекисные соединения, образующие активный кислород.
Основными клетками, участвующими в формировании специфического иммунного ответа, являются лимфоциты. Различают два типа лимфоцитов: Т- и В-лимфоциты, которые получили свое название от органов, в которых происходит их созревание (Т-лимфоциты — в тимусе, В-лимфоциты — в бурсе Фабрициуса или в костном мозге). Третьим типом клеток, принимающих участие в специфическом иммунном ответе, являются макрофаги. Среди Т-лимфоцитов различают Т-хелперы — помогающие формированию иммунного ответа; Т-супрессоры — подавляющие развитие иммунного ответа и Т-эффекторы, обеспечивающие накопление клеток-киллеров. Основная функция В-лимфоцитов состоит в том, чтобы при наличии соответствующего сигнала превратиться в плазматическую клетку (плазмоцит), вырабатывающую специфические антитела.
Антитела осуществляют в организме специфическую защиту от различных генетически чужеродных веществ (биополимеров), называемых антигенами. Антитела взаимодействуют с антигеном, образуя комплекс антиген—антитело. Антитела относятся к иммуноглобулинам (Ig). На основании структурных и антигенных признаков иммуноглобулины разделяют на 5 классов: G, М, А, Е, D.
Результатом взаимодействия антител с микроорганизмами являются реакции агглютинации (склеивания микробов), лизиса бактерий, разрушения их токсинов.
Специфические антитела появляются в крови, молозиве, молоке и тканевой жидкости после перенесения макроорганизмом инфекционного заболевания или после иммунизации.
Первоначально иммунология возникла как наука о невосприимчивости (иммунитете) к инфекционным болезням. Наиболее существенный вклад в ее создание внесли И.И.Мечников (фагоцитарная или клеточная теория иммунитета) и П.Эрлих (гуморальная теория), в творческой дискуссии между которыми совершенствовались представления об иммунитете.
В настоящее время считается, что наследственный (врожденный, видовой) и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем : макрофагов, комплемента, интерферонов, Т- и В- лимфоцитов, главной системы гистосовместимости (МНС- в английском варианте), обеспечивающих различные формы иммунного ответа.
В современном понимании иммунология- это не только наука, изучающая защиту от инфекционных заболеваний. Иммунология- наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержания структурной и функциональной целостности организма (гомеостаза организма). Подробнее — см. лекцию 1.
Центральным биологическим механизмом иммунитета является механизм распознавания “своего” и “чужого”. Пример- необходимость защиты от собственных мутантных и раковых клеток (одномоментно в организме находится около 10 млн. измененных клеток).
Иммунитет— целостная система биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (генетически отличающееся).
Выделяют две основные формы иммунитета— видовой (врожденный) и приобретенный. Приобретенный иммунитет может быть естественный (результат встречи с возбудителем) и искусственный (иммунизация), активный (вырабатываемый) и пассивный (получаемый), стерильный (без наличия возбудителя) и нестерильный (существующий в присутствии возбудителя в организме), гуморальный и клеточный, системный и местный, по направленности- антибактериальный, антивирусный, антитоксический, противоопухолевый, антитрансплантационный.
В основе видового иммунитета лежат различные механизмы естественной неспецифической резистентности. Среди них- кожные покровы и слизистые оболочки, нормальная микрофлора организма, фагоцитоз, воспаление, лихорадка, система комплемента, барьерные механизмы лимфоузлов, противомикробные вещества, выделительные системы организма, главная система гистосовместимости.
Кожа и слизистые— первая линия защиты против возбудителей. Кроме функции механического (анатомического) барьера кожа обладает бактерицидной активностью. Слизь, лизоцим, желудочный сок, слезная жидкость, слюна, деятельность мерцательного эпителия способствует защите слизистых оболочек.
Нормальная микрофлора организма препятствует колонизации организма посторонней микрофлорой (конкуренция за субстраты, различные формы антагонизма, в т.ч. выделение антибиотических веществ, изменение рН и др.).
Фагоцитоз и система комплемента— вторая линия защиты организма против микроорганизмов, преодолевших поверхностные барьеры. Клеточные факторы системы видовой резистентности- фагоциты, поглощающие и разрушающие патогенные микроорганизмы и другой генетически чужеродный материал. Представлены полиморфоядерными лейкоцитами или гранулоцитами— нейтрофилами, эозинофилами и базофилами (клетками миелопоэтического ряда), а также моноцитами и тканевыми макрофагами (клетками макрофагально- моноцитарной системы).
Значение фагоцитирующих клеток для защиты организма впервые доказал И.И.Мечников, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.
Стадии фагоцитоза.
Процесс фагоцитоза (поглощения твердофазного объекта) состоит из пяти стадий.
1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела.
2.Хемотаксис.
3.Адгезия.
4.Поглощение.
5.Исход фагоцитоза.
Адгезия связана с наличием ряда рецепторов на поверхности фагоцитов ( к Fc- фрагментам антител, компонентам комплемента, фибронектину), обеспечивающих прочность рецептор- опосредованных взаимодействий опсонинов, обволакивающих микроорганизмы и ограничивающих их подвижность (антитела, С3в, фибронектин).
Фагоциты обладают амебоподобными псевдоподиями. При поглощении образуется фагосома с поглощенным объектом (бактерией), к ней присоединяется и сливается содержащая литические ферменты лизосома, образуется фаголизосома.
Возможно три исхода фагоцитоза:
— завершенный фагоцитоз;
— незавершенный фагоцитоз;
— процессинг антигенов.
Завершенный фагоцитоз- полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците.
Незавершенный фагоцитоз- выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно — облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомо- лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы), резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки), способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии).
В процессе фагоцитоза происходит “окислительный взрыв” с образованием активных форм кислорода, что обеспечивает бактерицидный эффект.
К одной из важнейших функций макрофагов (наряду с хемотаксисом, фагоцитозом, секрецией биологически активных веществ) является переработка (процессинг) антигена и представление его иммунокомпетентным клеткам с участием белков главной системы гистосовместимости (МНС) класса 2.
Фагоцитоз- не только уничтожение чужеродного, но и представление антигена для запуска иммунных реакций и секреции медиаторов иммунных и воспалительных реакций. Система макрофагов- центральное звено не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и играет важную роль в приобретенном иммунитете, кооперации клеток в иммунном ответе.
Воспаление как защитная реакция организма на различные повреждения тканей возникло на более высокой ступени эволюции, чем фагоцитоз и характерно для высокоорганизованных организмов, обладающих кровеносной и нервной системами.
Инфекционное воспаление сопровождается различными сосудистыми и клеточными (включая фагоцитоз) реакциями, а также запуском целого ряда медиаторов воспалительных реакций (гистамина, серотонина, кининов, белков острой фазы воспалеия, лейкотриенов и простагландинов, цитокинов, системы комплемента).
Многие бактериальные продукты активируют клетки макрофагально- моноцитарной системы и лимфоциты, отвечающие на них выделением биологически активных продуктов- цитокинов, в частности интерлейкинов. Их можно характеризовать как медиаторы клеточных иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль имеет интерлейкин-1 (ИЛ-1), стимулирующий лихорадку, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, активирующий фагоциты.
Лихорадка. Повышение температуры тела- защитная реакция организма, ухудшающая условия для размножения многих микроорганизмов, активирует макрофаги, ускоряет кровоток и усиливает обменные процессы в организме.
Барьерные функции лимфоузлов. По выражению П.Ф.Здродовского (1969) лимфоузлы- своеобразный биологический фильтр для возбудителей, переносимых с лимфой. Здесь проникшие через кожу или слизистые и занесенные током лимфы микроорганизмы задерживаются и подвергаются действию макрофагов и активированных лимфоцитов.
Система комплемента— комплекс белков и гликопротеидов сыворотки крови человека и позвоночных животных (их более 20). Отдельные компоненты опосредуют процессы воспаления, опсонизацию чужеродных фрагментов для последующего фагоцитоза, участвуют наряду с макрофагами в непосредственном уничтожении микроорганизмов и других чужеродных клеток (лизис бактерий и вирусов). В условиях физиологической нормы компоненты системы комплемента находятся в неактивной форме. Известны три пути активации системы комплемента- классический, альтернативный и с использованием С1- шунта.
Классический путь- каскад протеазных реакций с компонента С1q до С9, реализуется при наличии антител к соответствующему антигену. С комплексом “антиген- антитела” взаимодействует компонент С1q, затем С4, следом- С2. Образуется комплекс “антиген- антитела-С1С4С2”, с ним соединяется С3 (центральный компонент системы) и запускается цепь активации с эффекторными функциями (опсонизация и лизис бактерий, активация системы макрофагов, воспаление).
Альтернативный путь реализуется при первичном контакте с возбудителем (когда еще нет антител). Он индуцируется ЛПС и другими микробными антигенами. С1, С4, С2 не участвуют, альтернативный и классический пути смыкаются на уровне С3.